[實用新型]一種PIV示蹤冰粒子生產系統

有效

• 申請號: 202223149195.5
• 申請日: 2022-11-25
• 公開（公告）號: CN218901755U
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 王蓉;魏文龍;王陳燕;曹海婷;陸帥;姚欣
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇凈集團有限公司;蘇州蘇凈儀器自控設備有限公司
• 主分類號: B01J2/02
• 分類號: B01J2/02;F25C1/00;G01D21/02;G01P5/26
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 向亞蘭

本實用新型公開了一種PIV示蹤冰粒子生產系統，該生產系統包括水粒子發生器、冰粒子產生組件；其中，水粒子發生器包括罐體、進氣管，該罐體包括用于儲存水的容腔、與容腔的上部連通的水粒子出口，該進氣管伸入容腔內，且該進氣管的位于容腔內的部分設置有至少一個出氣孔；冰粒子產生組件包括混合腔、用于導入冷卻流體的冷流導入管，水粒子出口、冷流導入管分別與混合腔連通，該生產系統生產的水粒子可以在冷卻流體的作用下迅速冷卻成冰粒子，減少了水粒子發生團聚生產大小不一的示蹤粒子的可能，而且水粒子可以更便于制備尺寸小的小冰珠作為冰粒子示蹤粒子，同時冰粒子作為示蹤粒子具有優異的環保性和實用性，對試驗設備基本沒有污染。

技術領域

本實用新型涉及粒子圖像測速技術領域，具體涉及了一種PIV示蹤冰粒子生產系統。

背景技術

PIV技術，全名：Particle?Image?Velocimetry，又稱粒子圖像測速法，是七十年代末發展起來的一種瞬態、多點、無接觸式的流體力學測速方法。近幾十年來得到了不斷完善與發展，PIV技術的特點是超出了單點測速技術(如LDA)的局限性，能在同一瞬態記錄下大量空間點上的速度分布信息，并可提供豐富的流場空間結構以及流動特性。其技術原理主要是：除向流場散布示蹤粒子外，所有測量裝置并不介入流場，另外PIV技術具有較高的測量精度；由于PIV技術的上述優點，已成為當今流體力學測量研究中的熱門方法，日益得到重視。PIV測速方法有多種分類，無論何種形式的PIV，其速度測量都依賴于散布在流場中的示蹤粒子，PIV法測速都是通過測量示蹤粒子在已知很短時間間隔內的位移來間接地測量流場的瞬態速度分布，若示蹤粒子有足夠高的流動跟隨性，示蹤粒子的運動就能夠真實地反映流場的運動狀態，因此示蹤粒子在PIV測速法中非常重要。

目前，通常在液體實驗中使用空心微珠或者金屬氧化物顆粒，空氣實驗中使用煙霧或者粉塵顆粒(超音速測量使用納米顆粒)，微管道實驗使用熒光粒子等，也有采用油性溶劑制成的示蹤粒子，該些示蹤粒子或多或少地會對試驗裝置產生污染，而且形狀參差不齊，粒度很難做到均一且足夠小。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術的一個或多個不足，提供一種改進的環保性好、對試驗設備基本沒有污染的PIV示蹤冰粒子的生產系統，該生產系統生產的水粒子可以在冷卻流體的作用下迅速冷卻成冰粒子，減少了水粒子發生團聚生產大小不一的示蹤粒子的可能，而且水粒子可以更便于制備尺寸小的小冰珠作為冰粒子示蹤粒子。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種PIV示蹤冰粒子生產系統，該生產系統包括水粒子發生器、冰粒子產生組件；

其中，所述水粒子發生器包括罐體、進氣管，該罐體包括用于儲存水的容腔、與所述容腔的上部連通的水粒子出口，該進氣管伸入所述容腔內，且該進氣管的位于所述容腔內的部分設置有至少一個出氣孔；

所述冰粒子產生組件包括混合腔、用于導入冷卻流體的冷流導入管，所述水粒子出口、所述冷流導入管分別與所述混合腔連通。

根據本實用新型的一些優選且具體的方面，所述冷卻流體為液氮，也可以為由液氮產生的低溫氮氣。

根據本實用新型的一些優選方面，所述水粒子發生器還包括形成有多個通孔的篩分板，該篩分板設置于所述容腔內并將所述容腔分隔為上部子容腔和下部子容腔，所述水粒子出口與所述上部子容腔連通。

進一步地，所述進氣管穿過所述篩分板并伸入所述下部子容腔內。

進一步地，所述出氣孔的孔徑、所述通孔的孔徑分別為0.5-3μm。

根據本實用新型的一些優選方面，所述進氣管的位于所述容腔內的部分沿豎直方向延伸。

根據本實用新型的一些優選方面，所述水粒子發生器還包括設置在所述容腔內的加熱器，該加熱器位于所述進氣管的底部的下方。

根據本實用新型的一些優選方面，所述進氣管具有并列設置的多個。